JP4359922B2 - Cutting tools - Google Patents
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本発明は、略棒状をなすスローアウェイチップを装着した切削工具に関する。 The present invention relates to a cutting tool equipped with a throwaway tip having a substantially rod shape.
従来より、内径加工に用いられる切削工具として、図8に示すように、一端または両端に切刃41を有する略棒状(バー状)のスローアウェイチップ42をホルダ43の孔44内に挿入し、ボルト45等で締めこんで固定したものが知られている。
Conventionally, as a cutting tool used for inner diameter processing, as shown in FIG. 8, a generally rod-shaped (bar-shaped) throw-away
また、特許文献1には、シャンクおよびドリルの棒状部を含む内部に連結して設けられた貫通孔を油孔として用いることが記載されている。
一般的に、旋削加工においては切削抵抗の低減、切削による切削面の温度上昇を防止するために切刃に切削油をかけながら加工することが行われるが、溝入れ加工、特に小径の内径加工を行う場合、上記図8に示す従来のバー状のスローアウェイチップ42とは別体で切削油を供給する方法では、チップ42の先端に位置する切刃部に切削油が充分届かないという問題があった。
Generally, turning is performed while applying cutting oil to the cutting blade to reduce cutting resistance and prevent temperature rise of the cutting surface due to cutting. In the case where the cutting oil is supplied separately from the conventional bar-shaped throw-
また、特許文献1の切削工具ではドリルの棒状部の内部に貫通孔を形成するために、加工が困難であったり棒状部の強度が低下して、特に棒状部が小径の場合にはその問題が顕著であった。 In addition, since the cutting tool of Patent Document 1 forms a through-hole inside the rod-shaped portion of the drill, it is difficult to work or the strength of the rod-shaped portion is reduced, especially when the rod-shaped portion has a small diameter. Was remarkable.
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、先端に切刃を有する略棒状のスローアウェイチップを備えた切削工具において、棒状部が充分な強度を有するとともに加工が容易であり、かつ切刃に確実、かつ充分に切削油を浸透させて安定した切削加工が可能な切削工具を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and the object thereof is to provide a cutting tool having a substantially rod-shaped throw-away tip having a cutting edge at the tip, and the rod-shaped portion has sufficient strength. It is an object of the present invention to provide a cutting tool that is easy to process and that is capable of performing stable cutting by reliably penetrating a cutting oil into a cutting blade.
本発明者らは、以下の構成を採用することにより、簡単に形成できてホルダやチップの強度も維持できるとともに、確実かつ充分に切削油をチップの切刃部に浸透させて、安定した加工が可能となることを発明した。 By adopting the following configuration, the present inventors can easily form and maintain the strength of the holder and the chip, and also reliably and sufficiently infiltrate the cutting oil into the cutting edge portion of the chip, thereby stable processing. Invented that it becomes possible.
すなわち、本発明の切削工具は、先端に切刃を有する略棒状のスローアウェイチップを、ホルダ先端から長手方向に形成された略棒状孔から挿入し、該略棒状孔の後端側に設けた係止部にて前記スローアウェイチップの後端面を当接させて固定するとともに、前記ホルダの略棒状孔と前記スローアウェイチップの側面との接触面の一部に前記ホルダ先端から長手方向に形成された油孔をなす隙間が設けられ、前記固定が、前記スローアウェイチップの側面に当接される押え金具と、該押え金具と前記ホルダとに螺合されて両者を嵌合するねじ部材と、を具備する固定部材によってなされるとともに、前記押え金具は、油孔に連結する油孔連結隙間部と、前記油孔連結隙間部を挟んだ2つの抗止面とを有し、前記スローアウェイチップの側面と、前記2つの抗止面とが当接された状態で固定され、前記油孔および前記油連結隙間部を通じて前記ホルダ先端から前記切刃に向かって切削油を供給することを特徴とするものである。 That is, in the cutting tool of the present invention, a substantially rod-shaped throw-away tip having a cutting edge at the tip is inserted from a substantially rod-like hole formed in the longitudinal direction from the holder tip, and provided at the rear end side of the substantially rod-like hole. The rear end surface of the throw-away tip is brought into contact with and fixed by a locking portion, and is formed in a part of the contact surface between the substantially rod-shaped hole of the holder and the side surface of the throw-away tip in the longitudinal direction from the tip of the holder A gap that forms the formed oil hole, and the fixing is a presser fitting that is in contact with a side surface of the throw-away tip, and a screw member that is screwed into the presser fitting and the holder to fit the two together And the presser fitting has an oil hole connecting gap portion connected to an oil hole and two blocking surfaces sandwiching the oil hole connecting gap portion, and the throw away The side of the chip Wherein the two anti-stop surface fixed in a state of being contact, is characterized in supplying the cutting oil toward the cutting edge from the holder tip through the oil hole and the oil connection clearance .
ここで、前記スローアウェイチップの後端面が長手方向に対して先端からの長さが部分的に異なるように形成されているとともに、前記ホルダの係止部が前記略棒状孔の断面方向に向く棒状の固定ピンからなり、前記スローアウェイチップの後端面の一部を前記固定ピンの一部に当接して固定することが、チップの取付け位置精度を高めことができるとともにチップを強固に保持できる点で望ましい。 Here, the rear end surface of the throw-away tip is formed so that the length from the tip is partially different with respect to the longitudinal direction, and the locking portion of the holder faces the cross-sectional direction of the substantially rod-shaped hole. It consists of a rod-shaped fixing pin, and fixing a part of the rear end face of the throw-away tip by abutting with a part of the fixing pin can improve the mounting position accuracy of the chip and firmly hold the chip. Desirable in terms.
さらに、前記固定部材が前記スローアウェイチップの側面と当接して固定するとともに、前記油孔に連結する隙間部を有する押え金具と、該押え金具と前記ホルダとに螺合されて両者を嵌合するねじ部材と、を具備し、前記スローアウェイチップの側面と前記押え金具の隙間部を挟んだ2つの抗止面とを当接した状態で前記スローアウェイチップを固定するとともに、前記2つの抗止面間に油孔をなす隙間が形成することが、油孔を別途形成する必要がなく追加工のムダ、コスト、ホルダ強度の維持の点で望ましい。 Furthermore, the fixing member abuts and fixes the side surface of the throw-away tip, and a presser fitting having a gap portion connected to the oil hole, and the presser fitting and the holder are screwed together to fit both. And fixing the throw-away tip in a state where the side surface of the throw-away tip and two resistance surfaces sandwiching the gap portion of the presser fitting are in contact with each other, and It is desirable to form a gap that forms an oil hole between the stop surfaces from the viewpoint of maintaining additional waste, cost, and holder strength without the need to separately form an oil hole.
さらには、前記ホルダの前記スローアウェイチップの側面に設けられた油孔をなす隙間の後端部が、前記ホルダの側面から穿孔された油孔連結部に連結することが、切削加工動作に支障なく切削油を供給できる点で望ましい。 Furthermore, it is difficult for the cutting operation to be performed when the rear end portion of the gap forming the oil hole provided on the side surface of the throw-away tip of the holder is connected to the oil hole connecting portion drilled from the side surface of the holder. It is desirable because it can supply cutting oil without any problems.
本発明によれば、前記ホルダの略棒状孔と前記スローアウェイチップの側面との接触面の一部に前記ホルダ先端から長手方向に形成された油孔をなす隙間を設けて、該油孔を通じて前記ホルダ先端から前記チップの棒状部表面を伝わって前記切刃に向かって切削油を供給することによって、簡単に形成できてホルダやチップの強度も維持できるとともに、確実かつ充分に切削油をチップの切刃に供給できるので、安定した加工が可能となる。 According to the present invention, a gap is formed in a part of the contact surface between the substantially rod-shaped hole of the holder and the side surface of the throw-away tip so as to form an oil hole formed in the longitudinal direction from the tip of the holder. By supplying cutting oil from the tip of the holder along the surface of the tip of the tip to the cutting edge, the cutting oil can be easily formed and the strength of the holder and tip can be maintained. Therefore, stable machining is possible.
本発明の切削工具についてその第一の実施態様をホルダ内にスローアウェイチップを装着した一例である内径加工用の切削工具についての側面図である図1、図1の切削工具をA方向から見た矢視図である図2に基づいて説明する。 1 is a side view of a cutting tool for inner diameter machining, which is an example in which a throw-away tip is mounted in a holder in the first embodiment of the cutting tool of the present invention, and the cutting tool of FIG. 1 and FIG. This will be described with reference to FIG.
図1によれば、切削工具(以下、単に工具と略す。)1はホルダ2の先端に略棒状孔3が形成され、この略棒状孔3内にスローアウェイチップ(以下、単にチップと略す。)5を装着してなる。
According to FIG. 1, a cutting tool (hereinafter simply referred to as a tool) 1 has a substantially rod-shaped hole 3 formed at the tip of a
ここで、チップ5は、略棒状をなし、長手方向の先端外側に切刃6を有するとともに、後端に長手方向に対して先端からの長さが部分的に異なるような斜拘止面9aを有する形状からなり、この斜拘止面9aをホルダ2に取り付けられた係止部(図1では円柱状の固定ピン10)に当接して固定する構成となっており、これにより、チップ5を交換する際にも切刃6を精度よく位置決めして装着することができるとともに、チップ5を強固に拘束できることから切削中にチップ5が回転して切刃6の位置がずれたりチップ5が緩んだりすることを防止できる。
Here, the
ここで、本発明によれば、図1、2に示すように、ホルダ2の略棒状孔3とチップ5の側面との接触面の一部にホルダ2先端から長手方向に形成された油孔16をなす隙間(16)を設けて、油孔16を通じてホルダ2先端からチップ5の突出棒状部4の表面を伝わって切刃6に向かって切削油を供給することを特徴とするものであり、これによって、簡単に形成できてホルダ2やチップ5の強度も維持できるとともに、確実かつ充分に切削油をチップ5の切刃6に供給できるので、安定した加工が可能となる。
Here, according to the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the oil hole formed in the longitudinal direction from the tip of the
ここで、チップ5の後端面が図1および図3に示す斜拘止面9aのように長手方向に対して先端からの長さが部分的に異なるように形成されているとともに、ホルダ2の係止部が略棒状孔3の断面方向に向く棒状の固定ピン10からなり、チップ5の後端面の一部を固定ピン10の一部に当接して固定する構成となっており、これによって、チップ5の取付け位置精度を高めことができるとともにチップ5を強固に保持できる点で望ましい。
Here, the rear end surface of the
なお、ホルダ2の略棒状孔3とチップ5の側面との両方に嵌合してチップ5を後端方向に引き込みつつ側面を拘止する固定部材11(押え金具12およびねじ部材13)にてチップ5を固定する構成となっており、これによって、チップ5を切刃の先端方向について常に規定の位置に装着することができ、切刃6の位置決めが容易にかつ高精度にできるとともに、チップ5の長手方向への拘束力を高めて切刃6の位置ずれ、チップ5の緩みを防止することができる。
A fixing member 11 (holding
なお、図1、3によれば、チップ5の斜拘止面9aは棒状体の長手方向に対して斜めに形成されており、製造上寸法精度が高く、製造が容易であるというメリットがある。図3に示すように斜拘止面9の傾き角度θ(チップの長手方向と垂直な方向S1と斜拘止面9の方向S2とのなす角)は30〜60°、特に40〜50°であることがチップ5の拘束力向上および斜拘止面9の欠損防止、製造の容易性の点で望ましい。
1 and 3, the
また、本発明において後端面9の形状は上記構成に限定されるものではなく、図4に示すように、(a)段階的に長手方向における長さが短くなる、すなわち後端面9が複数の面からなる構成、(b)斜拘止面9aが曲面をなすように連続的に長さが短くなる構成等、斜拘止面9aの長さが連続的または段階的に変化するように形成されているものであってもよく、または(c)断面方向の中央部に長手方向の長さが短くなる凹部18を設ける構成、またはこれらの組み合わせ等いずれの構成であってもよいが、寸法精度、製造の容易性および局所的に応力が集中して局所的な摩耗や破損を防止する点で、長さが連続的または段階的に短くなる構成、中でも斜めに形成された構造が最良である。
Further, in the present invention, the shape of the
さらに、図4(d)に示すように、チップ5の後端面が長手方向に対して長さの長い突出曲面9bを有するとともに、ホルダ2の係止部が前記略棒状孔の長手方向に対して斜めに傾斜した斜係止面19を有してなり、チップ5の後端面を斜係止面19に当接して固定した構成であってもよく、精度よくかつ高い拘束力によってチップ5の固定が可能となる。さらにまた、図4(e)に示すように、チップ5の後端面およびホルダ2の係止部が通常の垂直断面形状をなしていてもよい。
Further, as shown in FIG. 4 (d), the rear end surface of the
また、図5(a)に示すように、チップ5の後端面が長手方向に対して先端からの長さが部分的に異なるような突出曲面9bを有するとともに、ホルダ2の係止部が前記略棒状孔の長手方向に対して斜めに傾斜した斜係止面(略棒状孔の後端側に設けた斜め係止面)19を有してなり、チップ5の後端面を斜係止面19に当接して固定した構成であっても、精度よくかつ高い拘束力によってチップ5の固定が可能となる。なお、この突出曲面9bは図5(a)に示すようにホルダ側面視において凸曲面形状でありかつホルダ上面視においては長方形形状をなしており、突出曲面9bと斜係止面19とは線接触した状態にあることが強い拘束力を得る点で望ましい。
Further, as shown in FIG. 5A, the rear end surface of the
さらに、図5(b)に示すように、チップ5の後端面およびホルダ2の係止部が通常の垂直断面形状をなして面接触していてもよい。
Further, as shown in FIG. 5B, the rear end surface of the
また、図1では、固定部材11が、チップ5の側面と当接して固定される押え金具12と、押え金具12とホルダ2とに螺合されて両者を嵌合するねじ部材13と、を具備する形態からなる。この形態によれば、押え金具12にねじ部材13を螺合することによって押え金具12が後端側に引き込まれる構造となっており、この押え金具12の移動に伴ってチップ5が押え金具12に引きずられるようにしてホルダ2の略棒状孔3の後端側に引き込まれる構成となっている。さらに、図1の固定部材11によれば、押え金具12はホルダ2の先端から後端側に向かってチップ5側に近づくように傾斜しており、これによってねじ部材13を締め込むにつれて押え金具12がチップ5の側面を拘束する方向にも傾くことから、固定部材11(押え金具12およびねじ部材13)にてチップ5の側面を拘束しつつ後端の固定位置に確実に当接することができる。
Further, in FIG. 1, the
なお、図2では、チップ5の側面に2つの拘止面14を設けて、拘止面14と押え金具12の一面とを当接した状態で固定する形状からなるが、2つの拘止面14、14間の隙間16を油孔とすることによって、チップ5を強固に拘束できるとともに、油孔を別途形成する必要がなく追加工のムダ、コスト低減、ホルダ2の強度の維持の点で望ましい。
In FIG. 2, two restraining
また、図1、2では、チップ5の突出棒状部4の横断面が円または楕円形状で、押え金具12および略棒状孔3に隙間16を追加して形成した形状であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、図6に示すように、チップ5の棒状部4側に切欠き20を形成し、このチップ25の切欠き20を押え金具15にて拘束したものであってもよく、さらに、切欠き20を溝状とすれば切欠き20を通して確実に効率よく切削油を切刃6に供給できるという効果がある。
In FIGS. 1 and 2, the protruding bar-like portion 4 of the
さらには、ホルダ2のチップ5の側面に設けられた油孔16をなす隙間の後端部16aが、ホルダ2の側面から穿孔された油孔連結部17に連結されてなることが、切削加工に支障なく切削油を供給できる点で望ましい。なお、油孔連結部17は別体として設けられる切削油供給部材18に連結される。
Furthermore, the rear end portion 16a of the gap forming the
一方、本発明によれば、ホルダ2の固定ピン10や固定部材11は鋼であってもよいが、耐摩耗性、耐塑性変形性の点で超硬合金、サーメットまたはセラミックスから構成されてもよい。また、固定ピン10はチップ5と当接する部分を精度よく合わせられるとともに加工が容易な円柱形状に形成されることが望ましいが、側面が長手方向に一部切り欠かれてチップ5と当接する部分が平面をなす形状や多角柱形状であってもよい。
On the other hand, according to the present invention, the fixing
さらに、固定ピン10は当接部分が摩耗や変形を起こしやすいことから、取替え可能として定数交換することが望ましい。また、固定ピン10は複数個設けられてもよい。他方、チップ5は超硬合金やサーメットからなる。
Furthermore, since the abutting portion of the fixing
また、図3によれば、チップ5はホルダ2の孔3内に固定されるホルダ拘束部20とホルダ2から突出する突出棒状部4とからなり、ホルダ拘束部20の径r1よりも突出棒状部4の径r2が小さくなるように形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ホルダ拘束部20の径r1と突出棒状部4の径r2が同じであってもよい。なお、小径の内径加工が可能である点、ホルダ2の拘束力を向上できる点でr2/r1の比は0.15〜1、特に0.3〜0.8であることが望ましい。さらに、チップ5を強固に拘束できるとともにチップ5を小型化する点では、チップ5の全長Lに対する突出棒状部4の長さL2の比L2/Lは、0.4〜3、特に0.5〜2であることが望ましい。また、チップ5は用途に応じて突出棒状部4の直径、長さを変えることができ、かつホルダ拘束部20は同じ直径、長さとすることによって突出棒状部4のサイズが異なるチップ5であっても同じホルダ2を用いて取り付けることができる。
Further, according to FIG. 3, the
なお、図3のチップ5をA方向から見た図である図7(a)に示すように、切刃6は突出棒状部4の横切刃6bに続く側面からわずかs=0.1〜1.0mmに断面方向の外側に形成され突出棒状部4が被削材に干渉することを防止する。切刃6の先端はシャープエッジであってもよいがr=0.01mm以下のR面であってもよい。ここで、切刃6を形成する方法としては、棒状の突出棒状部4を作製した後、突出棒状部4の切刃6より後端の部分を研磨して作製してもよいし、予め切刃6が棒状の突出棒状部4よりも大きくなるように棒状体を作製してもよい。
7A, which is a view of the
また、切刃6の上面にはすくい面7が形成されており、すくい面7はブレーカとして機能するように凹曲面をなしている。一方、切刃6の先端面側には前切刃6aが、切刃6の側面側には横切刃6bがそれぞれ形成されている。さらに、突出棒状部4の外周における切刃6に続く部分には切屑を効率よく排出するため突出棒状部4の横断面を円と仮定した形状から内側に切り欠かれた他の切欠き部8が形成されている。
Further, a
さらに、チップ5の突出棒状部4は基本的には断面が円形にて形成されるが、内径加工の際に切屑の排出性をよくし、かつ加工後の被削材壁面との干渉を防止するために、図3のチップ5のB−B断面図である図7(b)に示すように、突出棒状部4の断面が楕円形状、または円や楕円の一部が切欠かれた形状からなるものであってもよい。
Further, the protruding bar-like portion 4 of the
さらに、本発明の切削工具は、溝入れ加工、ねじ切り加工、ドリル加工等の切削加工に適応可能であるが、特に内径加工用、中でも突出棒状部4の直径が4mm以下で極小径の内径加工を行う切削加工用として最適であり、かかる極小内径加工においてもチップ5の強度が高く、高精度で品質の高い加工を安定して達成することができる。
Furthermore, the cutting tool of the present invention can be applied to cutting processes such as grooving, threading, drilling, etc., but particularly for inner diameter processing, in particular, the inner diameter machining of the protruding rod-like portion 4 having a minimum diameter of 4 mm or less. The
1 切削工具(工具)
2 ホルダ
3 略棒状孔
4 突出棒状部
5 スローアウェイチップ(チップ)
6 切刃
6a 前切刃
6b 横切刃
7 すくい面
8 切り欠き部
9 後端面
9a 斜拘止面
9b 突出曲面
10 固定ピン
11 固定部材
12、15 押え金具
13 ねじ部材
14 拘止面
16 油孔(隙間)
17 油孔連結部
18 油孔供給部材
19 斜係止面(略棒状孔の後端側に設けた斜め係止面)
20 ホルダ拘束部
1 Cutting tool
2 Holder 3 Substantially rod-shaped hole 4 Protruding rod-shaped
6 Cutting edge 6a
17 Oil
20 Holder restraint part
Claims (3)
該略棒状孔の後端側に設けた係止部にて前記スローアウェイチップの後端面を当接させて前記スローアウェイチップを固定するとともに、
前記ホルダの略棒状孔と前記スローアウェイチップの側面との接触面の一部に前記ホルダ先端から長手方向に形成された油孔をなす隙間が設けられ、
前記固定が、前記スローアウェイチップの側面に当接される押え金具と、該押え金具と前記ホルダとに螺合されて両者を嵌合するねじ部材と、を具備する固定部材によってなされるとともに、
前記押え金具は、油孔に連結する油孔連結隙間部と、前記油孔連結隙間部を挟んだ2つの抗止面とを有し、
前記スローアウェイチップの側面と、前記2つの抗止面とが当接された状態で固定され、
前記油孔および前記油連結隙間部を通じて前記ホルダ先端から前記切刃に向かって切削油を供給することを特徴とする切削工具。 Insert a substantially rod-shaped throw-away tip having a cutting edge at the tip into a substantially rod-shaped hole formed in the longitudinal direction from the tip of the holder,
While fixing the throw-away tip by bringing the rear end surface of the throw-away tip into contact with the engaging portion provided on the rear end side of the substantially rod-shaped hole,
A gap is formed in a part of the contact surface between the substantially rod-shaped hole of the holder and the side surface of the throw-away tip to form an oil hole formed in the longitudinal direction from the tip of the holder ,
The fixing is performed by a fixing member that includes a presser fitting that is in contact with a side surface of the throw-away tip, and a screw member that is screwed into the presser fitting and the holder to fit the two together.
The presser fitting has an oil hole connection gap portion connected to an oil hole, and two blocking surfaces sandwiching the oil hole connection gap portion,
The side surface of the throw-away tip is fixed in a state where the two blocking surfaces are in contact with each other,
Cutting tool and supplying the cutting oil toward the cutting edge from the holder tip through the oil hole and the oil connection clearance.
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